Ультразвуковые приборы
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ы в таблице 8.
Таблица 8 - Название используемых выводов микроконтроллера SED 1565
Наименование№ контактаОписаниеD0-D77-14Входы данныхCLR18СбросWR/RD22Чтение/записьСLK25Вход синхронизацииV1-V21-2Входы подстройкиVr6Подстройка яркостиIRS15Выход контроля мощностиVcc16Напряжение питания (минус)Vdd17Напряжение питания (плюс)Сap1-Cap330-35Регулировка питанияCom0-Com6337-101Выход на дисплей вертикальная разверткаSeg0-Seg131102-233Выход на дисплей горизонтальная развертка
Рисунок 17 - Структура микроконтроллера SED 1565
.9 Выбор ЖКИ
В соответствии с техническим заданием выбираем черно белый монитор с разрешением 800600. Монитор ТМ800600ACCWT фирмы TIANMA удовлетворяет поставленным задачам. Габаритные размеры: 232174 мм. Ток потребления: 100мА.
7. Раiет питания устройства
Для того что расiитать емкость аккумулятора необходимо подiитать суммарный ток потребляемый микросхемами. Время работы должно составлять около 4 часов. Соответственно аккумулятор необходим емкостью не менее 121,44=485,6 мАч. Возьмем 15 вольтовый аккумулятор CGA-DU21 фирмы ENKATSU. Технические характеристики:
Описание: Литий-ионный аккумулятор;
Емкость:640 мАч;
Размеры внешние: 56,448,010,2 мм;
Вес нетто: 0.087 кг;
Таблица 9 - Потребляемый ток отдельных элементов цепи
Потребляющий элементПотребляемый ток, мАЭмиттерный повторитель1Демодулятор2Мультиплексор1,2Демультиплексор0,6ОУ3,6Микроконтроллер5Микроконтроллер к ЖКИ8ЖКИ100Суммарный ток121,4
Необходимо создать напряжение 15 В, возьмем 2 таких аккумулятор и соединим их последовательно. Для того что бы получить напряжение 5В необходимо снизить напряжение поставив резисторы. (Рисунок 21)
=U*/I*=10В/60,7мА=0,16 кОм (Выберем из ряда Е24 номиналом 160 Ом)
U*=15-5=10В;
I*=121,4мА/2=60,7мА.
Рисунок 18 - Схема питания УЗ - прибора
Суммарный размер питающего устройства равен: 12010022 мм.
8. Разработка конструкции устройства
Раiет площади печатной платы начинаем с раiета общей площади элементов.
Таблица 11 - Общая площадь элементов
Название элементовколичествоплощадь, мм2Резисторы22355,4Конденсаторы232584,4Микросхема 1407УД41232,6Микросхема 591КН31186,3Микросхема К174УР31157,4Микросхема СD40671190,2Микросхема АМР041160,3транзисторы140,2разъемы36590USB разъем1240МК PIC16CF7651903,2МК SED 156512001,9Резонатор кварцевый157,5Общая площадь13699,4
Берется коэффициент заполнения К=0,4 и расiитывается площадь печатной платы:
Получается площадь печатной платы мм2. Учитывая полученное значение площади, расположение платы в приборе и конструкцию других узлов прибора в соответствии с ГОСТ 10317-79 выбираем размер печатной платы 180 мм 190 мм.
Исходя из размеров печатной платы, дисплея, аккумулятора и клавитуры имеем следующее соотношения размера корпуса: 30020070 мм. На передней панели расположен разъем для датчика, а также USB- разъем, 9 кнопок управления, дисплей, кнопка включения питания устройства, используем кнопку с подсветкой МПК1-4. На задней панели расположен разъем для подключения сетевого питания. Чертеж общего вида УЗ-прибора представлен в приложении 3.
10. Разработка алгоритма
Блок-схема алгоритма сравнения диагностируемого и установленного изображения представлена на рисунке 22.
Рисунок 19 - Алгоритм обработки сигналов поступающих на микроконтроллер
п -пороговое напряжение;
tп - пороговое время;
tг - граничное время;
R - расстояние исследования;
h - шаг перемещения;
11. Анализ составляющих погрешностей и их раiет
В данную схему погрешности будут вносить следующие факторы:
) погрешность вносимая усилителем;
) отклонение сопротивлений резисторов от номинальных значений;
) отклонение емкостей конденсаторов от номинальных значений;
) погрешности операционных усилителей;
) погрешность АЦП.
) Раiет погрешности усилителя
Расiитаем погрешности усилителя. ОУ - 1407УД4. Основные характеристики ОУ приведены ранее. В качестве элементов схемы выбраны резисторы C2-334 с допуском 2%, температурный коэффициент ? которых в интервале температур от -60 до +155С не превышает 35010-6 1/С. Номинальные значения сопротивлений, соответствующие ряду Е48:
; .
Номинальное значение напряжения на выходе усилителя:
,
где Кн - номинальный коэффициент усиления.
.
Реальная функция преобразования:
.
Коэффициент усиления замкнутого операционного усилителя определяется по следующей формуле:
,
где - значение коэффициента усиления разомкнутого операционного усилителя; ? - коэффициент обратной связи.
Расiитаем аддитивную погрешность усилителя.
Она представляет собой смещение на выходе усилителя и складывается из следующих составляющих:
)смещение нуля операционного усилителя: ;
)смещение нуля на выходе, обусловленное разностью входных токов:
;
3)смещение нуля на выходе, вызванное различием сопротивлений во входных цепях: к первому (инвертирующему) входу подключено сопротивление
; ;
;
4) температурный дрейф смещения:
;
5) смещение нуля под действием температурного дрейфа разности входных токов:
.
Среднеквадратическое отклонение систематической погрешности нуля:
.
Первые три составляющие смещения ну